Наибольшее распространение в энергетических реакторах получили стержневые ТВЭЛы. Стержневыми ТВЭЛами снабжены и серийные реакторы, применяемые на украинских АЭС типа ВВЭР-440 (рис.1.10a), ВВЭР-1000 (рис.1.10б)иРБМК-1000 (рис. 1,10b).
Стержневой ТВЭЛ с твердым ядерным топливом (рис. 1.10) состоит из следующих основных частей: сердечника — ядерного топлива 1, оболочки 2 и концевых заглушек 3.
Сердечник является основной частью ТВЭЛа и обычно представляет собой набор топливных таблеток. Высота одной таблетки — 10 — 30 мм.
Топливная загрузка энергетических реакторов состоит из большого числа ТВЭЛов. Например, в реакторе ВВЭР-440 топливную загрузку составляют 44000 ТВЭЛов, в ВВЭР-1000 — 48000, в РБМК-1000 — 61000. Для обеспечения необходимой жесткости стержневых ТВЭЛов, а также удобства монтажа, перегрузки, транспортировки и организации направленного потока теплоносителя для эффективного охлаждения ТВЭЛов их комбинируют группами. Эти группы составляют единую конструкцию — тепловыделяющую сборку (TBC). Число ТВЭЛов в TBC может составлять от нескольких штук до нескольких десятков или даже сотен. ТВЭЛы в TBC жестко связываются между собой с помощью двух концевых и нескольких дистаннионирующих решеток, установленных с определенным шагом по высоте TBC. В результате обеспечиваются малая вибрация ТВЭЛов и строгое соблюдение зазоров между ними для прохода теплоносителя. TBC включает в себя также входной и выходной коллекторы и тракт распределения потока теплоносителя, установочные детали — хвостовики, кожух или каркас, защитные пробки и детали транспортно-технологического назначения.
Активная зона реактора корпусной конструкции собирается из кассет, каждая из которых включает в себя сборку тепловыделяющих и поглощающих элементов, окруженных наружным корпусом — трубой-чехлом (в серийном реакторе ВВЭР-1000 чехол отсутствует), жестко связанным с конструкционными элементами сборки. Корпус кассеты разгружен от внутреннего давления теплоносителя и подвержен только перепаду давления на активной зоне.
предыдущаяследующая